(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒に対して駆動軸を取り付ける機構をカメラに組み込みつつも、これに伴ってカメラが大型化してしまうことを抑制すること。【解決手段】レンズ駆動機構は、レンズホルダ３１によって回転軸が軸支された押え板４７による押圧によって、圧電素子４２が固定された伝達軸４４が摺動可能にレンズホルダ３１に取り付けられ、押え板４７による伝達軸４４の押圧方向に対して交差する方向から押圧部材４７を付勢する。これによって、レンズホルダ３１に対して伝達軸４４を取り付ける機構をカメラに組み込みつつも、これに伴ってカメラが大型化してしまうことを抑制することができる。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒によって回転軸が軸支された押圧部材による押圧によって、圧電素子が固定された駆動軸が摺動可能に前記レンズ鏡筒に取り付けられ、
前記押圧部材による前記駆動軸の押圧方向に対して交差する方向から前記押圧部材を付勢する、レンズ駆動機構。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記回転軸を形成する一対の突起を有し、
前記レンズ鏡筒は、一対の前記突起を受け入れる受け部を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記回転軸の形成箇所で屈曲した板状部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動機構。
【請求項４】
前記レンズ鏡筒を収納する外囲器を更に備え、
前記駆動軸は、前記外囲器に対して移動不能な状態で直接的又は間接的に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ駆動機構。
【請求項５】
前記外囲器には、蓋体がネジで固定されることを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動機構。
【請求項６】
前記付勢手段は、バネであり、
前記レンズ筐体は、前記バネを少なくとも部分的に収納する収納部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ駆動機構。
【請求項７】
圧電素子が固定された駆動軸を押圧する押圧部材の回転軸を軸支すると共に、前記押圧部材による押圧によって前記駆動軸を摺動可能に保持するレンズ鏡筒であって、
前記押圧部材による前記駆動軸の押圧方向に対して交差する方向から前記押圧部材を付勢する付勢部材を少なくとも部分的に収納する収納部を備える、レンズ鏡筒。
【請求項８】
レンズを保持したレンズ鏡筒と、
駆動軸に圧電素子が固定された駆動部品と、
前記レンズ鏡筒によって回転軸が軸支され、前記レンズ鏡筒に対して前記駆動軸を摺動可能な状態で押圧する押圧部材と、
前記押圧部材による前記駆動軸の押圧方向に対して交差する方向から前記押圧部材を付勢する付勢手段と、
を備えるレンズユニット。
【請求項９】
レンズを保持したレンズ鏡筒と、
前記レンズを介して入力する像を撮像する撮像素子と、
駆動軸に圧電素子が固定された駆動部品と、
前記レンズ鏡筒によって回転軸が軸支され、前記レンズ鏡筒に対して前記駆動軸を摺動可能な状態で押圧する押圧部材と、
前記押圧部材による前記駆動軸の押圧方向に対して交差する方向から前記押圧部材を付勢する付勢手段と、
を備えるカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ駆動機構、レンズ鏡筒、レンズユニット、及びカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ等の撮像装置は多種多様な製品に組み込まれている。携帯電話、ノートパソコン等といった小型な電子機器にカメラを実装する場合、カメラ自体の小型化も強く要求される。
【０００３】
カメラ内にはレンズのオートフォーカス機構が組み込まれる場合がある。この場合、レンズを変位させるアクチュエータの小型化が強く望まれている。小型なアクチュエータとしては、圧電素子を駆動することで移動対象物を変位させるものが知られている（特許文献１参照）。このアクチュエータでは、圧電素子に対する電圧波形の印加に伴って生じる振動を、圧電素子に連結した軸を介して、この軸に摺動可能な状態で係合したレンズ鏡筒に伝達する。圧電素子に印加される電圧波形の波形を適切に設定することで、圧電素子の伸び速度と縮み速度とを異ならしめる。レンズ鏡筒と軸間の摩擦、及びレンズ鏡筒の慣性によって、レンズ鏡筒は、圧電素子の伸縮状況に応じて変位したり、変位しなかったりする。
【０００４】
例えば、圧電素子が短時間で伸張した場合、レンズ鏡筒は実質的に変位しない。圧電素子が比較的長い時間で伸張した場合、レンズ鏡筒は変位する。逆に、圧電素子が短時間で収縮した場合、レンズ鏡筒は実質的に変位しない。圧電素子が比較的長い時間で収縮した場合、レンズ鏡筒は変位する。
【０００５】
所定の電圧波形（例えば、ノコギリ歯状の電圧波形）を圧電素子に連続的に印加することで、レンズ鏡筒をレンズ鏡筒が係合した軸上にて所望の方向に移動させることができる。
【０００６】
特許文献１では、圧電素子、及び圧電素子に連結した駆動軸を特殊なフレームで支持する構造が示されている。特許文献２では、錘を加えて駆動装置を形成した構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−９１２１０号公報
【特許文献２】特許第２６２５５６７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レンズ鏡筒に対する駆動軸の取り付け機構をカメラ筐体内に組み込む場合、カメラ本体が大型化しないようにカメラ筐体内にその機構を組み込む必要がある。例えば、その機構をカメラ筐体内に組み込むことによって、カメラ筐体に対して蓋をネジ固定するためのスペースを外側にずらして配置する必要が生じてしまう場合、ネジ固定用のスペースを外側に確保した分だけカメラ本体が大型化してしまう。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、移動対象物（例えば、レンズ鏡筒）に対して駆動軸を取り付ける機構を本体（例えば、カメラモジュール）に組み込みつつも、これに伴って本体が大型化してしまうことを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかるレンズ駆動機構は、レンズ鏡筒によって回転軸が軸支された押圧部材による押圧によって、圧電素子が固定された駆動軸が摺動可能に前記レンズ鏡筒に取り付けられ、前記押圧部材による前記駆動軸の押圧方向に対して交差する方向から前記押圧部材を付勢する。
【００１０】
これによって、レンズ鏡筒に対して駆動軸を取り付ける機構を本体に組み込みつつも、これに伴って本体が大型化してしまうことを抑制することができる。
【００１１】
前記押圧部材は、前記回転軸を形成する一対の突起を有し、前記レンズ鏡筒は、一対の前記突起を受け入れる受け部を有する、と良い。
【００１２】
前記押圧部材は、前記回転軸の形成箇所で屈曲した板状部材である、と良い。
【００１３】
前記レンズ鏡筒を収納する外囲器を更に備え、前記駆動軸は、前記外囲器に対して移動不能な状態で直接的又は間接的に固定されている、と良い。
【００１４】
前記外囲器には、蓋体がネジで固定される、と良い。
【００１５】
前記付勢手段は、バネであり、前記レンズ筐体は、前記バネを少なくとも部分的に収納する収納部を有する、と良い。
【００１６】
本発明に係るレンズ鏡筒は、圧電素子が固定された駆動軸を押圧する押圧部材の回転軸を軸支すると共に、前記押圧部材による押圧によって前記駆動軸を摺動可能に保持するレンズ鏡筒であって、前記押圧部材による前記駆動軸の押圧方向に対して交差する方向から前記押圧部材を付勢する付勢部材を少なくとも部分的に収納する収納部を備える。
【００１７】
本発明に係るレンズユニットは、レンズを保持したレンズ鏡筒と、駆動軸に圧電素子が固定された駆動部品と、前記レンズ鏡筒によって回転軸が軸支され、前記レンズ鏡筒に対して前記駆動軸を摺動可能な状態で押圧する押圧部材と、前記押圧部材による前記駆動軸の押圧方向に対して交差する方向から前記押圧部材を付勢する付勢手段と、を備える。
【００１８】
本発明に係るカメラモジュールは、レンズを保持したレンズ鏡筒と、前記レンズを介して入力する像を撮像する撮像素子と、駆動軸に圧電素子が固定された駆動部品と、前記レンズ鏡筒によって回転軸が軸支され、前記レンズ鏡筒に対して前記駆動軸を摺動可能な状態で押圧する押圧部材と、前記押圧部材による前記駆動軸の押圧方向に対して交差する方向から前記押圧部材を付勢する付勢手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、移動対象物（例えば、レンズ鏡筒）に対して駆動軸を取り付ける機構を本体（例えば、カメラモジュール）に組み込みつつも、これに伴って本体が大型化してしまうことを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。
【００２１】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１乃至図１８を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、カメラモジュールの概略的な部分斜視図である。図２は、フレキシブル配線基板上の構成を示す分解斜視図である。図３は、完成状態のカメラモジュールの概略的な斜視図である。図４は、完成状態のカメラモジュールの概略的な上面図である。図５は、筐体にレンズユニットが組み込まれた状態の概略的な上面図である。図６は、筐体にレンズユニットが組み込まれた状態の概略的な斜視図である。図７は、駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な斜視図である。図８は、駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な断面図である。図９は、押え板の概略的な上面図である。図１０は、押え板により押圧された状態の駆動部品を斜視した模式図である。図１１は、駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な上面図である。図１２は、レンズユニットの側面図である。図１３は、レンズユニットの概略的な断面構成を示す模式図である。図１４は、蓋に対する伝達軸の固定方法を説明するための説明図である。図１５は、携帯電話の構成を示す模式図である。図１６は、携帯電話の前面の構成を示す模式図である。図１７は、アクチュエータを駆動するための駆動部の構成を示すブロック図である。図１８は、圧電素子に印加される電圧波形を示す概略的な波形図である。
【００２２】
図１乃至図４に示すように、カメラモジュール（カメラ部品）１５０は、フレキシブル配線基板１０、コネクタ１１、撮像素子１２、ガラスカバー１３、駆動部品４０、筐体（外囲器）２０、レンズユニット３０、蓋（蓋体）５０、及びネジ５５（５５ａ、５５ｂ）を有する。
【００２３】
蓋５０は、ネジ５５の螺入、螺出によって、筐体２０に対して着脱可能になっている。２つのネジ５５により蓋５０を筐体２０に取り付けることで、ゴミの侵入を防いだり、筐体２０の遮光性を高めたりすることができる。駆動部品４０はレンズユニット３０に対して着脱可能になっている。但し、完成状態のとき、駆動部品４０は、蓋５０に移動不能に固定されている。
【００２４】
説明の便宜上、図５乃至図１０を参照して、筐体２０、駆動部品４０、及びレンズユニット３０の各構成について前もって説明する。
【００２５】
図５及び図６に示すように、筐体２０は、側部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、及び隔壁２２を有する。隔壁２２によって、筐体２０内には、撮像素子１２を収納する下部空間ＳＰ１、及びレンズユニット３０を収納する上部空間ＳＰ２が形成される。なお、ここでは、下部空間ＳＰ１は、明示的に図示されていない。
【００２６】
隔壁２２は、レンズユニット３０に保持されたレンズを介して入力する像を撮像素子１２の撮像面に結像させるための開口ＯＰ１を有する。開口ＯＰ１によって、下部空間ＳＰ１と上部空間ＳＰ２は、光学的に連絡可能となっている。開口ＯＰ１は、光学的な意味での開口であれば足り、物理的に孔が形成されていなくても良い。
【００２７】
側部２１ａと側部２１ｂの境界部分２３ａには、ネジ５５ａが螺入されるネジ孔ＯＨ１が形成されている。側部２１ｂと側部２１ｃの境界部分２３ｂには、レール２４が形成されている。なお、レール２４は、ｙ軸に沿って延在し、レンズホルダ３１の移動を案内するガイド部として機能する。
【００２８】
筐体２０は、駆動部品４０の配置位置を規定するための内板２８を有する。なお、内板２８は、側面視してＬ字状であり、上板と横板とから形成される。内板２８には、伝達軸４４を横方向（伝達軸４４の軸方向に交差する方向）から受け入れる受け部が形成されている。
【００２９】
図７に示すように、レンズユニット３０は、レンズＬ１〜Ｌ４（図８参照）、レンズホルダ（レンズ鏡筒）３１を有する。レンズホルダ３１には、支持板（支持部）３２、及びレール受け部３５が一体的に形成されている。駆動部品４０がレンズホルダ３１に取り付けられることでレンズ駆動機構が形成される。なお、レンズホルダ３１は、樹脂がモールド成形されることで製造される。
【００３０】
レンズホルダ３１には、押え板（押圧部材）４７、及びバネ（図１１参照）４８が取り付けられる。なお、図９に示すように、押え板４７は、基部４７ａ、胴部４７ｂ、及び頂部４７ｃを有する板状体である。また、図１０に示すように、押え板４７の胴部４７ｂには、突出部４７ｄ、４７ｅが、その上面及び下面に夫々形成されている。突起部（突起）４７ｄ、４７ｅは、同軸上に配置されており、押え板４７の回転軸を形成する。なお、押え板４７は、金属板を切削又はプレス加工することで製造される。
【００３１】
図７に示すように、支持部３２は、上壁部３２ａ、３２ｂ、下壁部３２ｄ、３２ｅ、及びバネ収納部３２ｃを有する。上壁部３２ａ、３２ｂと下壁部３２ｄ、３２ｅとの間には、押え板４７を収納するための空間が形成されている。バネ収納部３２ｃは、バネ４８の収納空間を有する器体である。
【００３２】
上壁部３２ａには伝達軸４４を受け入れる受け部３６が形成されている（図１１も併せて参照）。同様に、下壁部３２ｄにも、伝達軸４４を受け入れる受け部３６が形成されている。上壁部３２ｂには、押え板４７に形成された突出部４７ｄを受け入れるための受け部３７が形成されている（図１１も併せて参照）。同様に、下壁部３２ｅにも、押え板４７に形成された突出部４７ｅを受け入れるための受け部３７が形成されている。
【００３３】
図８に示すように、レンズホルダ３１は、多段に積層されたレンズＬ１〜Ｌ４を収納する。レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、この順でレンズ径が大きくなる。換言すると、レンズホルダ３１の内径は、レンズＬ１〜Ｌ４に対応して、上端から下端に向かって大きくなる。レンズＬ１〜レンズＬ４に対して圧入されており、所定の精度でレンズホルダ３１に対して位置決めされている。なお、圧入以外の方法でレンズをレンズホルダ３１に対して固定しても良い。なお、レンズホルダ３１の上板には、開口ＯＰ２が形成されている。レンズホルダ３１の上板は、光学的に絞りとして機能する。レンズの枚数は任意である。レンズの枚数は、一枚でも複数枚でも構わない。
【００３４】
図９に示すように、押え板４７は、胴部４７ｂと頂部４７ｃ間で屈曲している。これによって、押え板４７は伝達軸４４を好適に押圧して保持することが可能になる。また、押え板４７は、基部４７ａと胴部４７ｂ間で屈曲している。押え板４７は、基部４７ａと胴部４７ｂ間の屈曲部に突出部４７ｄ、４７ｅを有する。これによって、押え板４７による伝達軸４４の押圧方向に実質的に直交する方向から押え板４７をバネ（付勢手段又は付勢部材）４８により付勢することが可能になる。これによって、ネジ５５ｂの配置スペースをレンズ鏡筒３１に近接して設けることが可能になる。そして、伝達軸４４の取り付け機構をカメラモジュール１５０に組み込みつつも、カメラモジュール１５０が大型化することを抑制することができる。
【００３５】
図９に模式的に示すように、基部４７ａは、バネ４８から横方向に力を受ける。同軸上に配置された突出部４７ｄ、４７ｅを回転軸として、押え板４７は、反時計回りに回転するように付勢される。そして、胴部４７ｂ、頂部４７ｃは、内側へ付勢された状態になる。これによって、伝達軸４４は、押え板４７によって内側に押さえつけられ、レンズホルダ３１と押え板４７間で挟持される。つまり、押え板４７による押圧によって、伝達軸４４は、レンズホルダ３１に対して摺動可能に係合された状態になる。
【００３６】
図１乃至図４に戻って説明する。なお、適宜、図５乃至図１０も参照するものとする。なお、レンズ駆動機構は、回転軸が軸支された押え板、圧電素子が固定された駆動軸、バネを含んで形成される。
【００３７】
フレキシブル配線基板１０は、可撓性を有するシート状の配線基板である。フレキシブル配線基板１０は、撮像素子１２に入力される制御信号、及び撮像素子１２から出力されるビデオ信号の伝送路として機能する。また、フレキシブル配線基板１０は、ピエゾ素子４２に入力される電圧パルスの伝送路として機能する。
【００３８】
コネクタ１１は、カメラモジュール１５０を本体機器に電気的及び機械的に固定するための接続部分を形成する。
【００３９】
撮像素子１２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサといった一般的な固体撮像素子である。撮像素子１２は、ＸＺ平面にてマトリクス状に配置された複数の画素を有する。各画素で光電変換をすることによって入力像を像データに変換して出力する。
【００４０】
ガラスカバー１３は、入力光に対して実質的に透明な板状部材である。ガラスカバー１３の背面（出射面）には、撮像素子１２がバンプを介して実装されている。撮像素子１２の受光面１２ａは、ガラスカバー１３側に配置されている。ガラスカバー１３の背面には、配線パターンが予め形成されている。ガラスカバー１３と撮像素子１２間には、複数の半田バンプが配置される。配線パターンと撮像素子１２の電極間は、これらの間に位置する半田バンプにより電気的に接続される。撮像素子１２の電極の位置に取り付けられた半田バンプにより、撮像素子１２は、ガラスカバー１３に固定されると共に、ガラスカバー１３の電極（パッド）と電気的に接続されている。
【００４１】
撮像素子１２とガラスカバー１３との間の距離（離間距離）は、半田バンプの大きさによって決定される。半田バンプの大きさを制御することは容易である。従って、半田バンプの大きさを適宜制御することで、撮像素子１２とガラスカバー１３との位置決めを正確に行うことが可能である。また、複数の半田バンプにより位置決めすることから、撮像素子１２とガラスカバー１３との離間距離が平均化される。
【００４２】
ガラスカバー１３とフレキシブル配線基板１０間には、半田バンプが配置されている。この半田バンプによって、ガラスカバー１３とフレキシブル配線基板１０間の電気的な接続が確保される。なお、この半田バンプによって、撮像素子１２とフレキシブル配線基板１０間にスペースが確保される。換言すると、この半田バンプは、撮像素子１２とフレキシブル配線基板１０間に空間を形成するためのスペーサとして機能している。
【００４３】
筐体２０は、撮像素子１２上に配置される。筐体２０は、撮像素子１２を下部空間ＳＰ１で収納し、レンズユニット３０を上部空間ＳＰ２で収納する。筐体２０を採用することで、カメラ機能のモジュール化を図ることができる。なお、筐体２０は、例えば、樹脂がモールド成形されて製造される。
【００４４】
レンズユニット３０は、多段に積層されたレンズＬ１〜Ｌ４を保持する（図８参照）。レンズユニット３０は、ｙ軸（レンズＬ１〜Ｌ４の光軸に一致する軸線）に沿って移動可能である。撮像素子１２の撮像面に対するレンズＬ１〜Ｌ４の配置高さを調整することで、被写体像を適切に撮像素子１２の撮像面に結像させることができる。
【００４５】
蓋５０は、レンズユニット３０が取り付けられた筐体２０に対して取り付けられる。これによって、筐体２０の上部空間ＳＰ２に配置されたレンズユニット３０を筐体２０内に閉じ込めることができる。
【００４６】
蓋５０は、Ｌ字状部材であり、天板５１及び側板５２を有する（図３参照）。天板５１には、レンズホルダ３１の先端部分を部分的に収納可能な開口ＯＰ３が形成されている。これによって、カメラモジュール１５０の厚みの増加を抑制しつつ、レンズユニット３０のｙ軸に沿って変位させることができる。また、天板５１には、ネジ５５ａ、５５ｂが挿通される孔（不図示）が形成されている。ネジ５５ａ、５５ｂが挿通される孔の配置位置に対応して、天板５１には肉厚が薄くなった薄肉部５３が形成される。これによって、ネジ５５の頭分だけカメラモジュールの厚みが増加することを抑制することができる。
【００４７】
蓋５０は、ネジ５５ａ、５５ｂによって筐体２０に取り付けられる。蓋５０を筐体２０に対して接着固定するのではなく、ネジ固定することによって、筐体２０に対する蓋５０の着脱が可能になる。これによって、動作テストで不良と判定されたカメラモジュール１５０の不良原因をテスト後に取り除くこと等が可能になる。例えば、撮像素子１２の撮像面上に入り込んだゴミを動作テスト後に取り除くことでカメラモジュールの歩留まりを向上させることができる。なお、蓋５０は、例えば、樹脂がモールド成形されて製造される。
【００４８】
駆動部品４０は、ピエゾ素子４２の上面に伝達軸４４が接着固定されることで形成される。
【００４９】
ピエゾ素子４２は、セラミックス層（圧電層）が積層された一般的な圧電素子である。ピエゾ素子４２の側面には、一対の電極４３（図７参照）が形成される。例えば、一方の電極４３を接地させた状態で、他方の電極４３に電圧パルスを印加することによってピエゾ素子４２は伸縮する。
【００５０】
また、伝達軸４４は、ピエゾ素子４２の上面に固定されている。具体的には、伝達軸４４の下端面がピエゾ素子４２の上面に載置された状態で、伝達軸４４はピエゾ素子４２に対して接着剤を介して固定されている。なお、接着剤以外の方法で、伝達軸４４をピエゾ素子４２に対して固定しても構わない。
【００５１】
伝達軸４４は、ピエゾ素子４２で生じた振動をレンズホルダ３１に伝達する。伝達軸４４は筐体２０に機械的に固定されている。伝達軸４４は、軽量でかつ剛性が高いことが望ましい。伝達軸４４は、例えば、カーボン、ベリリウム等を成形して製造される。
【００５２】
図１１乃至１３を参照して更に説明する。
【００５３】
図１１に示すように、レール受け部３５は、外側に突出した凸状体であり、レール２４の形状に応じた窪み３５ａを有する。窪み３５ａの表面３５ｂには、レール２４の表面が接触する。レール２４とレール受け部３５間の接触によって、レンズホルダ３１がｙ軸に沿って変位するとき摩擦が生じる。これによって、レンズホルダ３１の移動を安定化させることができる。
【００５４】
図１１に示すように、上壁部３２ｂには、押え板４７の配置位置を規制するための鉤部３８が形成されている。鉤部３８に突出部４７ｅが係合されることで、支持部３２に押え板４７を簡易に取り付けることができる。下壁部３２ｅにも、同様に、鉤部３８が形成されている鉤部３８に突出部４７ｅが係合されることで、支持部３２に押え板４７を簡易に取り付けることができる。
【００５５】
鉤部３８の形成によって受け部３７には、内側方向に延在する導入通路、図１１を正面視して横方向に延在する移行通路、及び外側方向に凹んだ凹部が形成される。突起部４７ｄ、４７ｅは、導入通路を介して内側へ移動され、移行通路を介して横方向に移動され、最後に凹部で保持される。バネ４８による押え板４７の付勢によって、好適に押え板４７は凹部に収納保持される。
【００５６】
図１１乃至１３に示すように、伝達軸４４は、押え板４７とサポート板４９との間に挟持されて、レンズホルダ３１に対して摺動可能に係合される。
【００５７】
図１４に示すように、伝達軸４４の上端は、蓋５０の内面に固設される。蓋５０に対して伝達軸４４を接着固定しても良い。蓋５０に予め形成した凹部内に伝達軸４４の上端を圧入させても良い。
【００５８】
本実施形態では、押え板４７で伝達軸４４を押さえ込むために、バネ４８で押え板４７の一端を付勢し、押え板４７の他端で伝達軸４４を摺動可能に押圧するに際して、押え板４７による伝達軸４４の押圧方向に実質的に直交する方向から押え板４７をバネ４８により付勢する。これによって、ネジ５５ｂの配置スペースをレンズホルダ３１に近接して設けることが可能になる。そして、伝達軸４４の取り付け機構をカメラモジュール１５０に組み込みつつも、カメラモジュール１５０が大型化することを抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、レンズホルダ３１に対する押え板４７の嵌め合わせによって、レンズホルダ３１に押え板４７の回転軸を軸支させる。具体的には、レンズホルダ３１の受け部３７に対する押え板４７の突出部４７ｄ、４７ｅの嵌め込みによって、レンズホルダ３１に押え板４７を取り付ける。より具体的には、レンズホルダ３１の受け部３７に押え板４７の突出部４７ｄ、４７ｅを導入し、鉤部３８の形状により形成された受け部３７の凹部に押え板４７の突出部４７ｄ、４７ｅを嵌め合わせる。
【００６０】
これによって、レンズホルダ３１に対して押え板４７を、小スペースで取り付けることができる。また、新たな部品を導入する必要がないため、より少ない部品点数でレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。同時に、レンズホルダ３１と押え板４７間の嵌め合わせによってレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができるため、特別な治具等を必要とせずに、簡易にレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。
【００６１】
図１５乃至図１８を参照してカメラモジュール１５０の動作について説明する。
【００６２】
はじめに、図１５及び図１６を参照して、カメラモジュール１５０が組み込まれる携帯電話の構成について説明する。
【００６３】
カメラモジュール１５０は、図１５に示す携帯電話（電子機器）９０に組み込まれる。
【００６４】
図１５に示すように、携帯電話９０は、上側本体（第１部材）９１、下側本体（第２部材）９２、及びヒンジ９３を有する。上側本体９１と下側本体９２とは、共にプラスチック製の平板部材であって、ヒンジ９３を介して連結される。上側本体９１と下側本体９２とはヒンジ９３によって開閉自在に構成される。上側本体９１と下側本体９２とが閉じた状態のとき、携帯電話９０は上側本体９１と下側本体９２とが重ね合わされた平板状の部材になる。
【００６５】
上側本体９１は、その内面に表示部９４を有する。表示部９４には、着信相手を特定する情報（名前、電話番号）、携帯電話９０の記憶部に格納されたアドレス帳等が表示される。表示部９４の下には液晶表示装置が組み込まれている。
【００６６】
下側本体９２は、その内面に複数のボタン９５を有する。携帯電話９０の操作者は、ボタン９５を操作することによって、アドレス帳を開いたり、電話を掛けたり、マナーモードに設定したりし、携帯電話９０を意図したように操作する。携帯電話９０の操作者は、このボタン９５を操作することに基づいて、携帯電話９０内のカメラモジュール１５０を起動する。
【００６７】
図１６に示すように、上側本体９１の前面には、表示領域９６が形成されている。表示領域９６に配置されたＬＥＤが発光することで着信状態を操作者に報知することができる。上側本体９１の前面の領域９７には、上述のカメラモジュール１５０が組み込まれる。
【００６８】
次に図１７を参照して、カメラモジュール１５０を動作させるためのシステム構成（アクチュエータの駆動部の構成）について説明する。図１７に示すように、コントローラ８０の出力は、パルス生成回路８１に接続される。パルス生成回路８１の出力は、ピエゾ素子８２に接続される。
【００６９】
コントローラ８０は、携帯電話９０内に組み込まれたＣＰＵでプログラムが実行されることで形成される。コントローラ８０は、操作者による携帯電話９０の操作に応じて、カメラモジュールの機能を活性化する。パルス生成回路８１は、コントローラ８０からの制御信号に応じて、ピエゾ素子８２に印加される駆動パルスを生成する。このとき、カメラモジュールのオートフォーカス機能はオン状態にあり、また撮像素子も撮像モードになっている。なお、ピエゾ素子８２は、上述のピエゾ素子４２に対応する。
【００７０】
上述の点を前提としたうえで、図１８を参照して、カメラモジュール１５０の動作（特にそのレンズホルダ３１を変位させる動作）について説明する。ここでは、ノコギリ歯波形の駆動電圧をピエゾ素子４２に印加する。なお、ノコギリ歯波形の駆動電圧の生成方法は、通常の回路技術を活用すれば容易に実現できる。
【００７１】
はじめに、図１８（ａ）に示す駆動パルスをピエゾ素子４２に印加する場合について説明する。なお、図１８（ａ）に示す場合、駆動パルスは、立ち上がり期間ＴＲ１は、立ち下がり期間ＴＲ２に比べて長い。
【００７２】
駆動パルスの立ち上がり期間ＴＲ１に、レンズホルダ３１は前方に変位する。他方、駆動パルスの立ち下がり期間ＴＲ２に、レンズホルダ３１は変位しない。立ち上がり期間ＴＲ１が立ち下がり期間ＴＲ２よりも長い駆動パルスをピエゾ素子４２に印加することによってレンズホルダ３１を前方（物体側）に変位させることができる。
【００７３】
上述の動作のメカニズムを補足的に説明する。
【００７４】
立ち上がり期間ＴＲ１では、駆動パルスの入力に応じて、ピエゾ素子４２は、圧電層の積層方向（ｙ軸方向）に沿って緩やかに伸張する。ピエゾ素子４２の伸張速度が低速であるため、伝達軸４４に摺動可能に係合したレンズホルダ３１にも力が十分に伝達する。従って、レンズホルダ３１の慣性力に打ち勝って、伝達軸４４からみてレンズホルダ３１が前方に向かって摺動する。
【００７５】
立ち下がり期間ＴＲ２では、駆動パルスの入力に応じて、ピエゾ素子４２は、圧電層の積層方向に沿って急速に収縮する。ピエゾ素子４２の収縮速度が急速であるため、レンズホルダ３１の慣性力によって、伝達軸４４とレンズホルダ３１との間には滑りが生じる。従って、伝達軸４４からみてレンズホルダ３１が後方に摺動することは抑制される。結果的に、レンズホルダ３１は、その場に居留まり、後方に変位しない。
【００７６】
このようなメカニズムによって、レンズホルダ３１を前方に変位させることができる。なお、上述のメカニズムの説明に誤りがあったとしても、本発明の技術的範囲が狭く解釈されるべきものではない。なお、バネの以外の弾性部材（ゴム等）を活用して押さ板４７を付勢しても良い。
【００７７】
次に、図１８（ｂ）に示す駆動パルスをピエゾ素子４２に印加する場合について説明する。なお、図１８（ｂ）に示す場合、駆動パルスは、立ち上がり期間ＴＲ３は、立ち下がり期間ＴＲ４に比べて短い。
【００７８】
駆動パルスの立ち上がり期間ＴＲ３に、レンズホルダ３１は変位しない。他方、駆動パルスの立ち下がり期間ＴＲ４に、レンズホルダ３１は後方に変位する。立ち上がり期間ＴＲ３が立ち下がり期間ＴＲ４よりも短い駆動パルスをピエゾ素子４２に印加することによって、レンズホルダ３１を後方（撮像素子側）に変位させることができる。なお、このメカニズムについては、上述のメカニズムと同様に説明がつく。この点は、当業者にとっては明らかであるため、重複する説明は省略する。
【００７９】
本実施形態では、押え板４７で伝達軸４４を押さえ込むために、バネ４８で押え板４７の一端を付勢し、押え板４７の他端で伝達軸４４を摺動可能に押圧するに際して、押え板４７による伝達軸４４の押圧方向に実質的に直交する方向から押え板４７をバネ４８により付勢する。これによって、ネジ５５ｂの配置スペースをレンズホルダ３１に近接して設けることが可能になる。そして、伝達軸４４の取り付け機構のカメラモジュール１５０への組み込みつつも、カメラモジュール１５０が大型化することを抑制することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、レンズホルダ３１に対する押え板４７の嵌め合わせによって、レンズホルダ３１に押え板４７の回転軸を軸支させる。これによって、レンズホルダ３１に対して押え板４７を、小スペースで取り付けることができる。また、新たな部品を導入する必要がないため、より少ない部品点数でレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。同時に、レンズホルダ３１と押え板４７間の嵌め合わせによってレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができるため、特別な治具等を必要とせずに、簡易にレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。
【００８１】
更に、本実施形態では、カメラモジュール１５０が組み立てられた状態のとき、ピエゾ素子４２は伝達軸４４に吊着され、上部空間ＳＰ２内で宙吊り状態にある。換言すると、ピエゾ素子４２は、筐体２０に対して直接的に当接していない。これによって、ピエゾ素子４２を固定するための構造を省略することができ、カメラモジュール１５０の小型化を図ることができる。また、ピエゾ素子４２を固定させるための工程（筐体への接着工程、伝達軸への錘の配置工程等）が不要になり、レンズユニット３０（カメラモジュール１５０）の低価格化を図ることができる。このように、カメラモジュール１５０に対する新たなアクチュエータの組み込み方法を提供することで、カメラモジュール１５０の初期開発、設計変更時の設計自由度を向上させ、カメラモジュール１５０の低価格化を図ることができる。
【００８２】
ピエゾ素子４２を宙吊り状態にしたとしてもレンズホルダ３１の変位は妨げられない。一般的に、効率的に移動対象物を変位させるためには、振動源として機能するピエゾ素子４２を他の部材（筐体等）に機械的に固定し、伝達軸４４をフリーな状態にすることが必要と考えられている。本発明者らの検討により、ピエゾ素子４２自身の重さによってピエゾ素子４２が空間内で固定されているとみなしたとしてもアクチュエータの機能は妨げられないことが明らかになった。従って、ピエゾ素子４２を宙吊り状態にしたとしてもレンズホルダ３１を変位させることは妨げられない。
【００８３】
最後に、本実施形態にかかるカメラモジュール１５０全体の組み立て方法について補足的に説明する。まず、フレキシブル配線基板１０上にコネクタ１１と撮像素子１２を予め固定しておく。次に、筐体２０に対して駆動部品４０を固着する。具体的には、下端にピエゾ素子４２が固着した伝達軸４４の上端を蓋５０の下面に固定する。次に、伝達軸４４に対してレンズユニット３０を係合させる。そして、これを筐体２０に取り付ける。最後に、ネジ５５で蓋５０を筐体２０に対して固定させる。なお、カメラモジュール１５０の具体的な製造方法は任意である。
【００８４】
［参考例］
図１９乃至図２４を参照して参考例について説明する。
【００８５】
図１９は、参考例に係るカメラモジュールの概略的な部分斜視図である。図２０は、完成状態のカメラモジュールの概略的な上面図である。図２１は、筐体に対してレンズユニットが取り付けられた状態の概略的な上面図である。図２２は、駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の概略的な斜視図である。図２３は、駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の側面図である。図２４は、駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の概略的な断面図である。
【００８６】
図２２に示すように、押え板４７は、平板状の部材である。図２４に示すように、押え板４７による伝達軸４４の押圧方向に対して実質的に平行な方向から、押え板４７はバネ４８により付勢される。このような場合、ネジ５５ｂの配置スペースをレンズホルダ３１から遠ざける必要が生じる。この結果、カメラモジュール１５０が大型化してしまう。つまり、図２０に示す幅Ｗ２は、図４に示す幅Ｗ１よりも広くなってしまう。
【００８７】
本実施形態では、押え板４７による伝達軸４４の押圧方向に実質的に直交する方向から押え板４７をバネ４８により付勢する。これによって、ネジ５５ｂの配置スペースをレンズホルダ３１に近接して設けることが可能になる。そして、伝達軸４４の取り付け機構のカメラモジュール１５０への組み込みつつも、カメラモジュール１５０が大型化することを抑制することができる。これによって、図４に示す幅Ｗ１を、図２０に示す幅Ｗ２よりも狭くすることができる。
【００８８】
本発明の技術的範囲は上述の実施形態に限定されない。レンズユニット３０の具体的な用途は任意である。カメラモジュール１５０の具体的な用途は任意である。レンズユニット３０、及びカメラモジュール１５０の具体的な組み立て方法は任意である。レンズユニット３０、カメラモジュール１５０に含まれる部材の具体的な材料等は適宜選定される。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略的な部分斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線基板上の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる完成状態のカメラモジュールの概略的な斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる完成状態のカメラモジュールの概略的な上面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる筐体にレンズユニットが組み込まれた状態の概略的な上面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる筐体にレンズユニットが組み込まれた状態の概略的な斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な断面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかる押え板の概略的な上面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態にかかる押え板により押圧された状態の駆動部品を斜視した模式図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態にかかる駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な上面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニットの側面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニットの概略的な断面構成を示す模式図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態にかかる蓋に対する伝達軸の固定方法を説明するための説明図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態にかかる携帯電話の構成を示す模式図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態にかかる携帯電話の前面の構成を示す模式図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態にかかるアクチュエータを駆動するための駆動部の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第１の実施形態にかかる圧電素子に印加される電圧波形を示す概略的な波形図である。
【図１９】参考例にかかるカメラモジュールの概略的な部分斜視図である。
【図２０】参考例にかかる完成状態のカメラモジュールの概略的な上面図である。
【図２１】参考例にかかる筐体に対してレンズユニットが取り付けられた状態の概略的な上面図である。
【図２２】参考例にかかる駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の概略的な斜視図である。
【図２３】参考例にかかる駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の側面図である。
【図２４】参考例にかかる駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１５０    カメラモジュール
１０    フレキシブル配線基板
１１    コネクタ
１２    撮像素子
２０    筐体
２２    隔壁
２４    レール
３０    レンズユニット
３１    レンズホルダ
３２ｃ    バネ収納部
４０    駆動部品
４２    ピエゾ素子
４３    電極
４４    伝達軸
５０    蓋
５１    天板
５２    側板
８０    コントローラ
８１    パルス生成回路
８２    ピエゾ素子
９０    携帯電話
９１    上側本体
９２    下側本体
９３    ヒンジ
９４    表示部
９５    ボタン
【図１】
2010039063.tif 000003
【図２】
2010039063.tif 000004
【図３】
2010039063.tif 000005
【図４】
2010039063.tif 000006
【図５】
2010039063.tif 000007
【図６】
2010039063.tif 000008
【図７】
2010039063.tif 000009
【図８】
2010039063.tif 000010
【図９】
2010039063.tif 000011
【図１０】
2010039063.tif 000012
【図１１】
2010039063.tif 000013
【図１２】
2010039063.tif 000014
【図１３】
2010039063.tif 000015
【図１４】
2010039063.tif 000016
【図１５】
2010039063.tif 000017
【図１６】
2010039063.tif 000018
【図１７】
2010039063.tif 000019
【図１８】
2010039063.tif 000020
【図１９】
2010039063.tif 000021
【図２０】
2010039063.tif 000022
【図２１】
2010039063.tif 000023
【図２２】
2010039063.tif 000024
【図２３】
2010039063.tif 000025
【図２４】
2010039063.tif 000026